Προπτυχιακές Σπουδές

Ανάπτυξη εφαρμογής για αλληλεπίδραση με μεγάλα ετερογενή τρισδιάστατα περιεχόμενά από πολλούς χρήστες
Διπλωματική Εργασία

---

Περιγραφή

Περιγραφή:

Η ανάγκη για κοινή χρήση, απεικόνιση, σύντηξη και αλληλεπίδραση με μεγάλα μοντέλα κατασκευαστικών πληροφοριών παρουσιάζεται σε πολλούς τομείς της ανάπτυξης και των υποδομών. Ταυτόχρονα, η ανάγκη για κοινή αλληλεπίδραση πολλών χρηστών με το ίδιο αντικείμενο μεγάλης κλίμακας είναι επίσης υπαρκτή. Για παράδειγμα, στον κατασκευαστικό τομέα, κτήρια μεγάλων διαστάσεων διαχειρίζονται από πολλούς χρήστες (μηχανικούς, τεχνικούς, επιβλέποντες, κτλ.) καθ’ όλη τη διάρκεια διατήρησης τους, που ξεκινάει από τη σύλληψη του έργου, τη μελέτη , τον συντονισμό της κατασκευής και την προσομοίωση σε όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του έργου (σχέδιο , μελέτη , κατασκευή, λειτουργία και συντήρηση). Αντίστοιχες ανάγκες έχουν και τα μεγάλα έξυπνα εργοστάσια (smart manufacturing) ή μονάδες παραγωγής και επεξεργασίας όπου μεγάλα αντικείμενα τροποποιούνται κατά την παραγωγή τους και όπου απαιτείται συνεργασία πολλών μελών του κλάδου.

Η εκτεταμένη πραγματικότητα (XR-Extended Reality), συνδυασμένη με τεχνικές χωρικής ιεραρχίας τρισδιάστατων αντικειμένων σε περιβάλλοντα που επιτρέπει πολλαπλούς χρήστες να αλληλοεπιδρούν έχει αρχίσει να προκαλεί το ενδιαφέρον των βιομηχανιών, ειδικά αυτών που ακολουθούν πιο ανθρωποκεντρικές προσεγγίσεις, όπως η έξυπνη βιομηχανία. Παρόλες τις ανάγκες αυτών των βιομηχανιών, και παρά τα μεγάλα πλεονεκτήματα της εκτεταμένης πραγματικότητας, προβλήματα όπως το latency, μπορούν να αποτελέσουν τροχοπέδη για την εφαρμογή και την αποδοχή μιας τέτοιας εφαρμογής.

Στο πλαίσιο αυτής της διπλωματικής εργασίας ζητείται η ανάπτυξη μιας εφαρμογής που θα επιτρέπει τον προσδιορισμό χωρικής ιεραρχίας (spatial hierarchy) για γρήγορη ροή (streaming) και απεικόνιση ακριβείας (rendering), με εξισορροπημένη απόδοση και υψηλή οπτική ποιότητα σε τρισδιάστατα αντικείμενα μεγάλης κλίμακας. Η εφαρμογή θα επιτρέπει επίσης τη διατήρηση των μεταδεδομένων (metadata) ανά λειτουργικότητα (per feature), ώστε να επιτρέπεται η αποτελεσματική συλλογική αλληλεπίδραση, όπως η επιλογή (selecting), το φιλτράρισμα (filtering) και η μορφοποίηση κατά το χρόνο εκτέλεσης.

Στόχοι. Στα πλαίσια της διπλωματικής θα γίνει έρευνα πάνω στις υπάρχουσες τεχνολογικές δομές στον τομέα της εκτεταμένης πραγματικότητας (XR) καθώς και στα αντίστοιχα προγραμματιστικά περιβάλλοντα. Στην συνέχεια θα επιλεχθεί η καταλληλότερη πλατφόρμα και τεχνολογική δομή για την ανάπτυξη κοινής εφαρμογής. Πιο συγκεκριμένα:

• Πραγματοποίηση βιβλιογραφικής έρευνας (state of the art analysis)
• Σύγκριση υπαρχόντων λογισμικών και συσκευών
• Ανάπτυξη εφαρμογής που θα επιτρέπει την τοποθέτηση αντικειμένου στο χώρο το οποίο θα εμφανίζεται με τη μέθοδο χωρικής ιεραρχίας (spatial hierarchy) και θα επιτρέπει σε πολλαπλούς χρήστες να αλληλοεπιδρούν με αυτό σε πραγματικό χρόνο.
• Συμπεράσματα και μελλοντική έρευνα

Προτεινόμενη βιβλιογραφία:

[1] Wang, B., Zheng, P., Yin, Y., Shih, A. and Wang, L., 2022. Toward human-centric smart manufacturing: A human-cyber-physical systems (HCPS) perspective. Journal of Manufacturing Systems, 63, pp.471-490.

[2] Xu, Z., Zhang, L., Li, H., Lin, Y.H. and Yin, S., 2020. Combining IFC and 3D tiles to create 3D visualization for building information modeling. Automation in Construction, 109, p.102995.

[3] Park, J., Chou, P.A. and Hwang, J.N., 2018, December. Volumetric media streaming for augmented reality. In 2018 IEEE Global communications conference (GLOBECOM) (pp. 1-6). IEEE.

Προαπαιτούμενα: Unity , Optional: C#

Επικοινωνία: Τίνα Κατίκα (tina.katika@iccs.gr) , Σπύρος Μπολιεράκης (Spyros.bolierakis@iccs.gr), Παναγιώτης Τσανάκας (panag@cs.ntua.gr).